建筑工程各类导线测量精度控制的方法探索

张懂 靳喜刚

摘要：要确定测区范围内点的平面位置，首先要建立测量控制网，也就是根据测量原则，在测区范围内选择若干个起控制作用的点，构成一定的几何图形，用精密的测量仪器、工具以及严密的测量方法，精确测定这些控制点的平面位置。在施工过程中，首先要在施工现场统一建立高精度的平面施工控制网，然后再根据高精度施工控制网来测设放样各导线点的位置并推算各导线点坐标。所以，在建筑工程施工过程中，要保证工程施工质量，放样测设的每个点空间位置都必须要满足测量数据结果的精度要求。

关键词：导线测量;空间点;测定测设;精度控制

中图分类号：TG806                      文献标识码：A

在测区范围内，根据场地施工要求要进行平面测量，也就是要确定测区范围内点的平面位置。由控制点组成的平面几何图形称为平面控制网，在面积小于15 km2范围内建立的控制网为小地区控制网。在小地区范围内，根据面积大小和精度要求，可分级建立控制网。在测区范围内建立统一的精度最高的控制网应为首级控制网。由于国家等级控制点分布数量少，其密度不能满足测图需要，可建立直接为测图服务的图根控制网。组成图根控制网的点，也就是直接用于测绘地形图的图根控制点。图根控制点的作用有两个[3]，一是直接作为测站点进行碎部测量，二是作为临时增设测站点的依据。所谓导线是指在施工地面上按作业要求选定一系列导线点并将相邻导线点用直线连接而构成的折线。所谓导线测量就是依次测定各导线边的边长和各转折角，然后根据起始数据求出各导线点的坐标。在国内外，导线测量是建立小地区平面控制网最常用的一种方法，特别是在地物分布复杂的建筑区、平坦而通视条件差的隐蔽区，多采用导线测量的方法。用经纬仪观测转折角、用钢尺丈量导线边长的导线为经纬仪导线;若用光电测距仪测定导线边长，则为电磁波测距导线。布设和观测图根导线控制网是测图的基础[1]，不能出错或精度不够，否则就会给将来的工程设计和施工造成巨大的损失，因此，应严格按照测量规范的要求，以认真细致的科学精神来做好这项测量工作。以下是建筑工程导线测量精度控制的具体方法。

1 熟练操作各种全站仪

目前国内外多采用全站仪进行导线测量，应用全站仪进行对中、整平、测水平角、测导线边长，精度高、速度快、方便又快捷。1968年德国芬奈蔡司厂研制生产出第一台全站仪——集电子测角、光电测距、微处理器于一体的全能仪器，从此测量工作的自动化、电子化、数字化和内、外业一体化的作业方式由理想变成了现实。目前国外生产全站仪的代表厂家有徕卡、索佳、蔡司、拓普康、尼康等，自20世纪80年代后，国内几大仪器厂家逐步走向自主开发全站仪的道路[3]，现今主流产品的测量精度不断提升达到，其中，测距：2 mm+2 PPM，免棱镜5 mm+2 PPM;测角：±1"、±2"。目前国产的全站仪品种、规格、型号繁多，并朝着自动化、智能化的方向发展，可以说国产全站仪从质量、技术、售后服务等方面都不逊于国外仪器，代表厂家有南方测绘仪器、北京光学仪器、苏州第一光学仪器等。目前，全站仪进入了一个新的发展时期，出现了带内存、防水型、防爆型、电脑型全站仪。应用全站儀进行对中、整平是测角、测距的基础工作，操作方法基本同经纬仪，目前多用激光进行对中，操作更便捷，对中更精准。对中、整平后即可进行测水平角、测水平距离，推算坐标方位角、推算纵橫坐标增量，为后续确定点的平面位置做好准备工作。

2 熟悉外业工作

用经纬仪观测转折角、用钢尺丈量导线边长的导线称为经纬仪导线;若用光电测距仪测定导线边长，则为电磁波测距导线。目前多采用全站仪观测左右转折角，即水平角，用全站仪观测导线边长。布设和观测图根导线控制网是测图的基础，测角、测距不能出错，要求精度达标，否则就会给将来的工程设计和施工留下隐患、造成损失，所以应严格按照测量规程规范的要求，以认真踏实细致的科学精神来对待这项测量工作。能熟练进行外业测量，即熟练踏勘选点、建立标志、熟练应用全站仪进行导线边长测量和导线转折角测量。如果假设选点出现问题[2]，后续将无法进行外业观测和内业计算，所以选点时应注意：（1）相邻点间应相互通视良好、地势平坦，便于测角和量距;（2）点位应选在土质坚实、便于安置仪器和保存标志的地方;（3）导线点应选在视野开阔的地方，便于碎部测量;（4）导线边长应大致相等，其平均边长应符合相关技术指标;（5）导线点应有足够的密度，数量不能太少，分布均匀，便于控制整个测区。精准确定施工平面点位是保证工程质量和进行工程施工的首要工作，对进行数据精度分析显得尤为重要。施工过程中施工平面点放样的方法是多种多样的，可以根据具体的施工方案和不同的施工要求来选择具体的放样方法，在众多的放样方法中最常用的、计算简单操作方便的、最精准的就是利用测站坐标和后视点坐标放样可视范围内各点点位。应用极坐标法有几个公式，计算时应将测量测得的数据直接代入到公式里面即可求出各放样点的放样数据，也可推算出施工场地内各点的坐标位置，并计算得到各点的坐标精确值，数据计算准确，方便又快捷，应用非常广泛。通过分析公式也可以看出容易引起误差的数据有哪些，因此在测量的同时就会多加注意并尽量减小和避免误差。这样才能精心设计各施工导线点放样方案，根据放样的距离和方位来合理确定测角和测距之间的精确匹配值，进行准确有效地控制施工过程中的点位放样精度和数据计算精度。

3 熟练进行内业计算

外业观测结束后即可进行内业计算，即熟练计算角度闭合差并调整[1]，熟练计算坐标方位角并根据坐标方位角和边长计算坐标增量，计算坐标增量闭合差并调整，最后根据调整后的坐标增量来推算各点的坐标，并进行最后校核。假设角度闭合差、坐标增量闭合差超限，首先应检查外业工作是否出了问题，即检查点位放样是否准确，边长测量是否精准，角度观测值是否完全准确，然后进行内业检查，检查坐标方位角的推算过程中是否分清左右角，将坐标方位角的推算值进行核算看是否正确，对推算的纵横坐标增量进行检查，每一步进行核算，哪儿出了问题一目了然，按步骤进行检查可快速找出问题所在。精准确定施工平面点位或高精度推算地面点坐标才能使施工顺利进行，只有这样才能保证工程质量。进行数据精度分析在工程质检中显得尤为重要。如果测量数据不准确[4]，对建筑工程施工的每一步都会造成很大影响，损害很大，因此在测量工作中必须要重视测量数据结果的精度。

内业计算精度要求：全站仪坐标放样水平角上下半测回角值较差≤±20″;多边形的几何图形角度闭合差≤±60″√n;4个角平差后的角度值与理论值限差均为≤±40″，边长平均值与理论值误差<1/5000;多边形边长为50～100 m。

实测案例：广阔地面上有若干导线点，其中两点的位置与坐标已知，选择一点为测站点，一点为后视点。根据已知坐标数据放样点位，将各点连接形成多边形，若放样四点则为四边形，若放样五点则为五边形，以此类推。现以放样四点为例说明内业计算。两点的地面位置与坐标已知，坐标为（11379.48，11369.57），（11363.99，11354.89）;欲放样点坐标为（11384.77，11375.33），（11393.13，11379.28），（11392.76，11394.74），（11381.54， 11391.67）。先放样，然后检查外业观测成果是否合格，若合格，再进行内业计算。外业观测检查为：测四个内角，和测四条边长。内业计算如下：计算角度闭合差，闭合差不超限时可推算坐标方位角，根据坐标方位角和边长推算坐标增量。内业计算如下表1所示。

测量工作在建筑工程施工中起着承前启后、纽带连接的作用[5]，它是保证施工中每一步能有效、快速、顺利进行的重要依据，所以绝对不能忽视测量数据结果的精度。如果测量工作过程中、马马虎虎，那么低质量的测量数据就会造成建筑施工质量的整体下降，会使工程中的大部分或某一部分出现漏洞和出现问题，对工程将形成很大影响，造成严重后果。根据工程规模不同这种损失也不同，建筑规模越大就要对测量工作越加细心重视，绝对不能掉以轻心。

4 结语

在建筑工程施工过程中，所有测量工作都必须要遵循“先整体后局部;先控制后碎部，前一步工作未作检核不进行下一步工作”的原则，测量工作中首先要对建筑物进行整体的测量精度验算，在整体精度满足要求后才能进行局部的精度控制。而工程测量中的所有数据结果及精度高低应在具体施工方案中有所体现，具体测量工作可依据施工方案中的要求进行实地测量或推算。如果具体施工方案中没有作出明确规定，应由工程设计、施工、技术人员一起共同商讨确定测量工作中的测定测设精度目标，准确测定或放样施工点空间位置，。因此在工程测量工作中必须要考虑建筑工程施工的整体精度，针對不同情况和不同要求而对测量实际工作制定科学合理、可操作可实施的具体放样和计算方案，这样才能满足建筑施工测量中的精度要求。施工中首先在施工现场测量建立精度最高的统一的平面施工控制网，然后再根据高精度施工控制网来测设放样各导线点的位置及推算各导线点坐标。所以，在建筑工程施工中，要保证工程施工质量，建筑工程中要放样测设的每个点空间位置都必须要满足测量数据结果的精度要求。

（责任编辑：武多多）

参考文献：

[1]费业泰，蒋敏兰，刘芳芳.动态测量精度理论研究进展与未来[J].中国机械工程，2007（18）：2260-2262.

[2]许宝良.建筑工程测量[M].北京：高等教育出版社，2015.

[3]魏静，李明庚.建筑工程测量[M].北京：高等教育出版社，2002.

[4]秦现军，李保霞.论建筑工程测量中存在的问题及解决办法[J].山西建筑，2004（03）：123-124.

[5]石东，陈向阳.建筑工程测量[M].北京.北京大学出版社，2017.